时间:2017-09-25 19:19:49
1、填空题 (15分)氯碱工业是高耗能产业,为了提高原料的利用率,将电解的Y气体作为燃料电池燃料,为电解池供电;X气体作为钛的冶炼原料,在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中氯碱工业装置中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。如下图所示:
(1)①上图中的节能型氯碱工业部分,X、Y分别是_______、_______(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小_________;
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极:__________________________;负极:____________________________;
③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)_______________、____________。
(2)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式?。
(3)TiCl4暴露在潮湿空气中冒白烟,白烟主要为白色的二氧化钛的水合物H2Ti03,写出该反应的化学方程式?。
(4)已知:①Mg(s)+Cl2 (g)=MgCl2 (g)?△H=-641kJ·mol-1
②1/2Ti(s)+Cl2 (g)=1/2TiCl4 (l)?△H="-385" kJ·mol-1
写出Mg与TiCl4反应的热化学方程式?,
反应在氩气氛中进行的理由是?。
参考答案:
(1)①Cl2,H2(2分)a%<b% (1分) ②O2+4e-+2H2O=4OH-? H2-2e-+2OH-=2H2O(2分)③燃料电池可以补充电解池消耗的电能;提高产品碱液的浓度,降低能耗(其他合理答案也给分)(2分)
(2)2FeTiO3+6C+7Cl2
2FeCl3+2TiCl4+6CO(2分)
(3)TiCl4+3H2O=H2TiO3+4HCl (2分)
(4)2Mg(s)+TiCl4(l)=2MgCl2(s)+Ti(s);△H="-512" kJ·mol-1(3分)
Mg和Ti都有强还原性,在氩气中可以防止被氧化(1分)
本题解析:(1)燃料电池中,通入空气一极为正极,通入燃料气一极为负极。①Y为氢气,氢气产生于电解池的阴极,推知产生电解池阳极的X为氯气;负极:H2-2e-+2OH-=2H2O,水增多,OH-减少,变稀,正极:O2+4e-+2H2O=4OH-,水减少,OH-增多,所以正极附近氢氧化钠溶液浓度变大,即a<b。注意,离子膜都只允许阳离子通过(水也不能通过)。(2)由流程图知,反应物为Cl2、C、FeTiO3,生成为FeCl3、TiCl4和CO (3)依题意,四氯化钛与水反应生成钛酸和氯化氢(4)由盖斯定律知,①×2-②×2得热化学反应方程式及反应热。
本题难度:一般
2、选择题 对于工农业生产和日常生活中与化学有关的问题,下列认识正确的是?(?)
A.明矾净水与液氯净水的原理相同
B.镀层破损后,镀铜铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
C.必要时向空中播撒碘化银微粒,可达到人工降雨的目的
D.碳酸钠可用于焙制糕点,也可用于治疗胃酸过多症
参考答案:C
本题解析:A 错误,明矾净水利用的是氢氧化铝胶体的吸附性,液氯净水利用的是次氯酸的强氧化性
B 错误,镀层破损后,镀铜铁板中铁做负极,铁板溶解,镀锌铁板中锌做负极,铁板不溶解,所以,镀锌铁板更耐腐蚀
C 正确,碘化银可用于人工降雨
D 错误,碳酸氢钠可用于焙制糕点,也可用于治疗胃酸过多症,不是碳酸钠。
本题难度:一般
3、选择题 以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是
[? ]
A.发展氢能和太阳能?
B.限制塑料制品的使用?
C.提高原子利用率,发展绿色化学?
D.尽量用纯液态有机物代替水作溶剂?
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 合成NH3所需的H2可由煤与H2O反应制得,其中有一步反应为CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH<0。欲提高CO转化率可采用的方法可能有:①降低温度;②增大压强 ③使用催化剂 ④增大CO的浓度;⑤增大水蒸气的浓度,其中正确的组合是( )。
A.①②③
B.④⑤
C.①⑤
D.⑤
参考答案:C
本题解析:该可逆反应的特点为:①正反应为放热反应;②反应前后气体体积不改变。结合勒夏特列原理可选出答案。
本题难度:一般
5、选择题 普钙是目前使用最广泛的磷肥,其主要成分是(?)
A.Ca5(PO4)3F
B.Ca(H2PO4)2·H2O和CaSO4
C.Ca3(PO4)2和CaHPO4
D.CaHPO4和Ca(H2PO4)2
参考答案:B
本题解析:本题是化学常识题,A项是牙膏里的主要成分,B项是普钙的主要成分,C和D项就是磷酸钙盐的混合物,没有具体的名字也没有具体的用途。
本题难度:一般